CN102445038A - 水利发电机组冷却装置的循环供水系统 - Google Patents

Abstract

本发明是一种水利发电机组冷却装置的循环供水系统。解决水电站因河流漂浮物、砂石等堵塞常规滤水器导致机组不正常停机。水电发电机组冷却装置的循环供水系统，包括循环水池(1)、冷却器(2)、机械水泵(3)和自动补水装置，循环水池(1)、冷却器(2)和机械水泵(3)依次用管道连接；水利发电机组轴承座冷却装置和空气冷却器的进水口(4)与机械水泵(3)出水口连接，水利发电机组轴承座冷却装置和空气冷却器的出水口(5)与循环水池(1)连接；机械水泵(3)由水利发电机组发电机的转子大轴(6)驱动工作；循环水池(1)的高程高于水利发电机机组所在高程3～5米；内循环水为清洁水。本系统适用于水质不好的水电站机组冷却。

Description

水利发电机组冷却装置的循环供水系统

技术领域

本发明涉及水利发电机组冷却装置的循环供水系统，特别是涉及从外部对水电站机组冷却器进行循环强制供冷却水冷却技术。

背景技术

水电站水利发电机组在运行过程中，不但发电机的上导轴承、推力轴承和下导轴承以及水轮机的导轴承会产生大量的热量，温度升高，发电机转子、定子也会产生大量的热量，且较之轴承产生的热量更多。水利发电机组各轴承的温度升高，会导致轴瓦烧坏，影响发电机组的正常运行，以及轴承润滑油的性能大大降低，轴承的工作环境恶化，水利发电机组的正常工作将受影响。为了使轴承在一个正常环境下工作，需要对轴承进行冷却，将运行中产生的热量及时带走。发电机定子空冷器也一样，应将运行中产生的热量及时带走。发电机定子的冷却，是由在发电机定子线圈之间的间隙循环通过冷却的空气进行冷却，流出热的空气再由发电机空气冷却器冷却，将热量带走。

对轴承和空气冷却器进行冷却的传统方法，是直接用经初步清洁化的坝前水或由蜗壳或下游尾水引来的比较清洁的水进行冷却，冷却水完成冷却后直接排放，不循环使甩。这种传统方法最为不足的地方是，由于冷却水不断排走，很难做到将冷却水软化、中性化，清除冷却水中的水生物等有害物质处理，因此，运行一段时间后，轴承冷却器、空气冷却器的内部会产生水垢，聚集泥沙与孽生水生物，需要经常进行清除，才能保证轴承与空气冷却器正常工作，如不及时清除，会大大降低冷却效果，影响水利发电机组的正常工作。

对于以清洁化程度不高的坝前、蜗壳、尾水直接对轴承与空气冷却器进行冷却，由于冷却水中杂质多，泥沙含量大，水利发电机组的正常工作更难保证，运行成本更高。

发明内容

针对现有技术的水电站机组自动循环冷却系统存在的不足，本发明提供一种为了彻底解决水电站技术供水因河流漂浮物、砂石等堵塞常规滤水器导致机组不正常停机，在不影响发电机组出力情况下，间接的为电站机组增容的水利发电机组冷却装置的循环供水系统。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：水利发电机组冷却装置的循环供水系统，包括机械水泵、循环水池、冷却器和自动补水装置；机械水泵、循环水池和冷却器依次用管道连接；水利发电机组轴承座冷却装置和空气冷却器的进水口与机械水泵出水口连接，且出水口与循环水池连接；机械水泵由水利发电机组发电机的转子大轴驱动工作；循环水池为封闭的水池，且内部有自动补水装置；循环水池的高程高于水利发电机机组所在高程3～5米；内循环水为清洁水。

所述的冷却器浸没在冷却池中，冷却池设置进水和排水管，冷却池中为流动水。

所述的冷却池中的流动水为前池水或坝前水。

所述的机械水泵与水电站机组的转子大轴为齿轮连接或皮带连接。

发电机组工作后，机组的转子大轴驱动机械水泵同时开始工作，在重力势能和机械的水泵的强制循环条件下，内循环的清洁水从循环水池出来流到冷却器冷却后，清洁水经过机械水泵后通过水利发电机组轴承座冷却装置和空气冷却器的进水口强制循环冲入到水利发电机组轴承座冷却装置和空气冷却器内，最终从水利发电机组轴承座冷却装置和空气冷却器的出水口出来后流回到循环池内，循环水池内的自动补水装置根据循环水池内的水位及时补充清洁水，保证内循环安全稳定的进行。

本发明水利发电机组冷却装置的循环供水系统具有以下有益效果：

(1)本发明水泵原动力不采用电机带动水泵旋转，而是采用机组转子大轴作为原动力带动水泵工作，避免了常规水泵电机烧坏引起冷却水中断，这样既节约了常规使用电机带动水泵的耗电量，又提高了水电站的安全可靠运行和节能环保，为水电站创造了效益，同时在不影响发电机组出力的同时，间接的为电站增容，水泵原来的电动机功率就是增容容量。

(2)循环水池的高程高于水利发电机机组所在高程，让在循环水池中的水根据自由落体运动的原理自然流到水泵抽水的进水口处，可以使用低功率的机械水泵，这样就节省能量消耗。

(3)将冷却器设在冷却池中，与冷却器装设在尾水渠相比，方便检修维护冷却器，节约检修维护时间，机组提前发电，增加机组发电量，提高经济效益。

(4)冷却器设置在蓄水池之后，进机械水泵之前，从发电机组出来的热水先到蓄水池呢进行降温后，在进入机械水泵循环使用前，通过冷却器进行集中冷却，冷却效果明显；

(5)本发明水电发电机组冷却装置的循环供水系统，适用中小型水电站的卧式、立式机组，由于采用内循环清洁水，适用于水质不好的水电站机组冷却。

(6)由于本发明水电发电机组冷却装置的循环供水系统采用清洁水进行内循环冷却，适用于水质不好的水电站，通过循环水池的自动补水装置及时补充损失的水分，保证系统运行的正常，循环水池封闭保证内循环的清洁水不会掺入其他杂质。

附图说明

为使本发明更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明水利发电机组冷却装置的循环供水系统的结构示意图；

图2为本发明循环供水系统的冷却器置于冷却池内的结构示意图。

具体实施例

实施例1

如图1所示为本水利发电机组冷却装置的循环供水系统的结构示意图。水电发电机组冷却装置的循环供水系统，包括循环水池1、冷却器2、机械水泵3和自动补水装置，循环水池1、冷却器2和机械水泵3依次用管道连接；水利发电机组轴承座冷却装置和空气冷却器的进水口4与机械水泵3出水口连接，水利发电机组轴承座冷却装置和空气冷却器的出水口5与循环水池1连接；机械水泵3由水利发电机组发电机的转子大轴6驱动工作；循环水池1为封闭的水池，且内部有自动补水装置；循环水池1的高程高于水利发电机机组所在高程3～5米；内循环水为清洁水。

发电机组工作后，发电机组的转子大轴6驱动机械水泵3同时开始工作，在重力势能和机械水泵3的强制循环条件下，内循环的清洁水从循环水池出来流到置于室外自然冷却的冷却器2后，清洁水经过机械水泵3后通过水利发电机组轴承座冷却装置和空气冷却器的进水口4强制循环冲入到水利发电机组轴承座冷却装置和空气冷却器内，最终从水利发电机组轴承座冷却装置和空气冷却器的出水口5出来后流回到循环池内，循环水池1内的自动补水装置根据循环水池内的水位及时补充清洁水，保证内循环安全稳定的进行。

实施例2

具体实施方式同实施例1，不同之处在于：循环水池1的高程高于水利发电机机组所在高程4米；机械水泵3通过皮带与水利发电机组发电机的转子大轴6连接工作。

实施例3

如图2，具体实施方式同实施例2，不同之处在于：循环水池1的高程高于水利发电机机组所在高程5米；冷却器2浸没在冷却池7中，冷却池7设置进水和排水管，冷却池7中为流动水，流动水为前池水。

实施例4

具体实施方式同实施例3，不同之处在于：冷却池7中的流动水为坝前水。

Claims (5)

1.水利发电机组冷却装置的循环供水系统，包括循环水池(1)、冷却器(2)、机械水泵(3)和自动补水装置，其特征在于：循环水池(1)、冷却器(2)和机械水泵(3)依次用管道连接；水利发电机组轴承座冷却装置和空气冷却器的进水口(4)与机械水泵(3)出水口连接，水利发电机组轴承座冷却装置和空气冷却器的出水口(5)与循环水池(1)连接；机械水泵(3)由水利发电机组发电机的转子大轴(6)驱动工作；循环水池(1)为封闭的水池，且内部有自动补水装置；循环水池(1)的高程高于水利发电机机组所在高程3～5米；内循环水为清洁水。

2.根据权利要求1所述的水利发电机组冷却装置的循环供水系统，其特征在于：冷却器(2)浸没在冷却池(7)中，冷却池设置进水管和排水管，冷却池中为流动水。

3.根据权利要求1所述的水利发电机组冷却装置的循环供水系统，其特征在于：冷却池(7)中的流动水为前池水或坝前水。

4.根据权利要求2所述的水利发电机组冷却装置的循环供水系统，其特征在于：冷却池(7)中的流动水为前池水或坝前水。

5.根据权利要求1、2、3或4其中任一所述的水利发电机组冷却装置的循环供水系统，其特征在于：机械水泵(3)与水利发电机组发电机的转子大轴(6)为齿轮连接或皮带连接。

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